Среднемноголетний водный баланс Земли

Нарушается баланс веществ и по количеству, и по качеству. Через грязную атмосферу в океан поступает техногенная продукция деятельности человека. Постепенно ранее чистый цикл становится носителем отходов.

Человек, подобно компьютерному вирусу, проникает в начало программы и ее конец,в рассматриваемом случае – природной программы атмосферного круговорота воды и вещества. При этом, как и в компьютере, на Земле работа программы круговорота искажается. Мы с вами уже говорили, что загрязнение разрушает холодную пленку океана. А эта пленка контролирует возможности океана испарять воду, и тем самым ее разрушение способно привести к планетарным изменениям уже водного баланса со всеми плохо прогнозируемыми, но, безусловно, отрицательными для человечества последствиями.

Нетрудно увидеть, что изменения охватывают не только начало и конец программы – океан, но и среднюю часть цикла – сушу, которая под воздействием техногенной деятельности человека претерпевает даже большие изменения, чем океан. Достаточно вспомнить вырубку лесов, мелиоративные работы, дороги, урбанизацию огромных территорий, т.е. все то, что называется разрушением естественного ландшафта.

Вторым по интенсивности является цикл поверхностного стока. Его продолжительность обычно измеряется сутками и десятками суток, т.е., как правило, в несколько раз превышает время атмосферного цикла. Завершающая его стадия связана с периодом паводков и половодий на реках. (Напомним, что в меженный период реки питаются за счет подземных вод.) В среднем для Земли на долю поверхностного стока приходится приблизительно 68 % от общего количества воды, стекающей через русла рек в океан, хотя для отдельных рек это значение, естественно, колеблется довольно сильно.

Чистые реки переносят немногим больше растворенных веществ, чем чистые атмосферные осадки. Если на первую половину уходящего столетия облачная вода содержала в каждом литре по нескольку миллиграмм солей, а осадки – первые десятки миллиграмм, то в речной воде в среднем для Земли такие оценки показывали около 90 мг/л. Естественно, что в эту цифру входила и доля солей тех подземных вод, которые питают реки в межень. В переносе веществ главная роль рек связана не столько с растворенными солями, сколько с так называемым твердым стоком, оцениваемым через мутность и продукты волочения. Вот самые общие черты природной программы под названием «цикл поверхностного стока».

Однако во второй половине, особенно к концу, XX века ситуация в этом цикле претерпела серьезные изменения. Во-первых, большинство рек очень сильно загрязнились, во-вторых, многие из них, особенно крупные и полноводные, зарегулированы и их естественные природные гидрографы принципиально нарушены (изменена их естественная водная цикличность – природная программа функционирования). Загрязнение связано с ранее не характерными для рек веществами: это и тяжелые металлы, и фосфорные соединения, и нефтепродукты, и фенолы, и синтетические поверхностно-активные вещества, коллоиды, всякого роды сложные органогенно-химические комплексы и многое другое. Почти все это крайне токсичные вещества, и количества их огромны, содержания превышают санитарные нормы в десятки и сотни раз. При этом именно из этого цикла идет и постоянно возрастает водопотребление не только питьевого назначения, но, что самое опасное, и технологическое, обслуживающее весь промышленный и хозяйственный комплекс человечества. Возвратный водосброс, во-первых, существенно ниже водозабора, а во-вторых, как правило, или плохо очищен, или не очищен вовсе. Сегодня по этим вопросам существует множество публикаций и еще больше официальных документов. Но их обсуждение не входит в нашу задачу. Для иллюстрации приведем лишь один пример по Санкт-Петербургу. Наш город потребляет около 2 млрд м³ воды в год, что превышает почти в 1,5 раза годовое подземное питание Ладожского озера – самого крупного из великих озер Европы. При этом примерно только треть забираемой воды возвращается обратно в природную сеть. Из нее треть сбрасывается без какой-либо очистки, а две трети – в недостаточно очищенном виде. Таким образом, мы с вами не только ухудшаем качество воды, участвующей в природном цикле поверхностного стока, но, что не менее важно, нарушаем водный баланс: берем существенно больше, чем возвращаем. А ведь Природа сколько воды брала на начало этого цикла, столько и отдавала в его конце.

Думается, сказанного достаточно, чтобы понять, что и цикл поверхностного стока, подобно атмосферному, искажен человеком очень сильно и по структуре водного баланса, и по качественному составу. И опять же через реки, благодаря деятельности людей, происходят интенсивное загрязнение Мирового океана и нарушение его начальных природных функций как организатора всей планетарной программы круговорота воды на Земле.

В структуре климатического круговорота самым консервативным является третий цикл – подземного стока. Его продолжительность колеблется в довольно широких пределах в зависимости от глубины залегания водоносных горизонтов, их объемов, проницаемости слагающих их горных пород и напорных градиентов. Чаще всего – это годы, десятки и сотни лет. Основная доля участвующих в подземном стоке вод разгружается через речные системы в период их межени, а другая – вдоль береговой линии морей и океанов, на шельфе и даже на континентальном склоне. В целом эти воды более минерализованы, чем поверхностные воды суши, с глубиной обычно наблюдается увеличение суммарного количества растворенных в них солей, но верхние горизонты преимущественно пресные и обладают высокими питьевыми качествами.

Благодаря относительной закрытости от прямого попадания техногенных отходов эти воды менее подвержены загрязнению, чем поверхностные, но, к сожалению, загрязняются и они. Водозабор из подземных горизонтов уже довольно велик и нарастает с высокими темпами. Так что, несмотря на существенную консервативность цикла подземного стока, развитие так называемой цивилизации захватило и его.

Загрязняя подземные воды, человек не только лишает себя резервуаров чистой воды прекрасного качества, но и создает скрытые очаги и источники будущего загрязнения природных ландшафтов, тем самым работая против своих детей, внуков и правнуков.

Я не буду касаться еще более консервативных программ круговорота природных вод, циклов, которые входят в так называемый геологический круговорот и в которых время водообмена измеряется уже геологическими эпохами, периодами и эрами. Подчеркну только, что климатические и геологические циклы круговоротов связаны между собой и короткие циклы являются частью длинных. Поэтому, разрушая малое, мы не можем не разрушать и большое.

Длиннопериодные циклы в силу их высокой устойчивости, по существу, формируют иммунитет Земли к внешним посягательствам на ее уклад жизни. Но человек с амбициями на этот иммунитет уже выступает, хотя внешние «успехи» его на этом поприще, слава богу, еще невелики. Но амбиции есть, и само по себе это уже опасно. Опасно для самого человека. Чего стоят, например, такие гордые слова как «Человек – царь природы», или императив «покорение природы», или еще – «мы не должны ждать милостей от природы, взять их у нее – наша задача». Сегодня человек понимает, что он совсем не царь и что нельзя все время только брать и брать.

Человек– это техногенный вирус.

По всем основным характеристикам для Земли человек вполне соответствует этому понятию. Прежде всего, по относительным размерам в сравнении с жертвами. Ориентируясь на приведенные в начале этого раздела линейные размеры биологических вирусов и на размеры живых клеток, можно увидеть, что вирусы составляют где-то тысячные и десятитысячные доли от размеров их жертв. Приблизительно тот же порядок цифр мы получим для компьютерных вирусов в сравнении с информационными объемами управляющих программ для персональных компьютеров. И, может быть, на удивление себе, разделив среднюю высоту человека на высоту живого слоя Земли, снова получим около одной тысячной доли единицы. Разумеется, не это главное, хотя соотношение размеров вирусов и жертв все же показательно, поскольку соотношение масштабов в природе – фактор, часто определяющий ситуацию. Ведь не может, скажем, мышь затоптать слона. Для того чтобы разрушить организм изнутри, необходимо быть достаточно маленьким существом, способным в него проникнуть и жить в нем. Но главное сходство все же в другом.